摘 要

钢桁拱桥是大跨度桥梁经常采用的一种桥梁形式，桥梁施工过程的计算分析会给桥梁建设提供极大的便利，也使桥梁建成后的受力状态更加合理。本文以苏岭山大跨度钢桁拱桥为工程背景，以通用有限元程序为手段，通过对其施工过程和成桥状态受力进行分析，得出了一些结论。主要工作如下：

（1）通过对各关键工况下的主桁杆件的应力进行分析，可以发现最大拉应力主要出现在钢桁拱的拱脚处，最大压应力主要出现在钢桁架最边上和拱脚处得竖腹杆，因此在施工中可以对这些杆件进行加固处理，并加大检测频率。

（2）通过对施工过程中的关键施工工况进行分析，得出该工况下的支座反力，桁架结构应力，桁架位移，并对受到压应力最大的杆件进行稳定性分析，发现杆件受力皆在其承载能力以内。

（3）通过对桥梁的吊杆制作与安装、主拱合拢、墩顶反力等进行专项分析，为施工过程的吊索索力控制，主拱合拢施工时机和墩顶支座的类型选择提供参考。

关键词：钢桁拱桥；关键施工工况；有限元

Abstract

Steel truss arch bridge is a bridge in the form of long-span bridges often used to calculate the bridge construction bridge construction process analysis will provide great convenience, but also to force the state after the completion of the bridge is more reasonable. In this paper, Su Ling Alexander span steel truss arch bridge engineering background to general finite element program as a means to analyze the construction process and by its status as the bridge force, some conclusions. The main work is as follows:

(1) by the stress of the key conditions of the main truss rods were analyzed, the maximum tensile stress can be found mainly in the arch of the foot steel truss arch, the maximum compressive stress occurred mainly in the most edge and steel truss arch get along vertical webs, so construction can these rods for reinforcement, and increase the frequency of testing.

(2) by carrying out the construction process of the key construction condition analysis, the support reaction force of the working conditions, stress truss structures, trusses displacement, and subjected to the greatest stress rods stability analysis, found lever force both within its carrying capacity.

(3) through the production and installation of the bridge boom, the main arch collapsed, conduct a special analysis of pier top reaction force for hanging neatly force control of the construction process, the main arch collapsed construction timing and type of pier top choice bearing reference .

Keywords: steel truss arch bridge; finite element; key construction conditions

目录

第1章 绪论 1

1.1 苏岭山大桥概况 1

1.1.1苏岭山大桥尺寸布局 1

1.1.2技术标准 2

1.1.3地质条件 2

第2章 模型概况 4

2.1 模型介绍 4

2.2基本材料特性 5

2.3杆件截面特性 6

2.4荷载条件说明 9

2.4.1恒荷载 9

2.4.2 静风荷载 16

2.4.3压重荷载 20

2.5施工工况说明 20

2.6边界条件说明 25

第3章 施工阶段计算结果 26

3.1 主桁拱施工阶段应力 26

3.2主桥合龙施工阶段计算结果 27

3.2.1主拱合龙 27

3.2.2刚性系杆合龙 32

3.3 关键施工工况计算结果 37

3.3.1 边跨最大悬臂 37

3.3.2 张拉1#扣索后 40

3.3.3 张拉2#扣索前 43

3.3.4 张拉2#扣索后 47

3.3.5张拉3#扣索前 51

3.3.6 张拉3#扣索后 54

3.3.7 临时系杆初张拉前 58

3.3.8 临时系杆初张拉后 62

3.3.9 临时系杆二次张拉前 65

3.3.10 临时系杆二次张拉后 69

3.3.11 吊索二次张拉前 72

3.3.12 吊索二次张拉后 75

第4章 专项计算分析 79

4.1吊杆制作与安装分析 79

4.2 主拱合龙方案分析 84

4.3墩顶反力检核 86

第5章 施工阶段静风作用分析 91

5.1 风荷载下结构受力分析 91

第6章 总结 99

参考文献 100

致谢 101

第1章 绪论

1.1 苏岭山大桥概况

1.1.1苏岭山大桥尺寸布局

苏岭山大桥主桥跨径布置为（70 240 70）m，起点桩号YK1 060，终点桩号YK1 440，主桥全长380m。主桥桥面全宽43.9m，按双向八车道设计。

主桥拱肋由2片拱肋桁架和7道横联组成，2片拱肋桁架横向中心间距38.2m。每片拱肋桁架由上弦杆、下弦杆和腹杆组成，在拱顶处上、下弦杆竖向中心间距7m。下弦杆采用抛物线，矢高54m，矢跨比1/4.444，上弦杆采用二次抛物线和圆曲线相结合。中跨跨中横联采用“米”字撑形式，其余6道横联采用K撑形式。

上、下弦杆采用高强螺栓栓接的箱型截面，内侧尺寸1.5×1.5m，上弦杆板厚24~40mm，下弦杆板厚24~50mm；中跨腹杆采用工字型截面，翼缘板宽0.6m，厚16~20mm，腹板宽1.498m，厚16mm，边跨腹杆采用1.498×0.8m箱型截面，板厚30mm；横联弦杆采用0.7×0.7m箱型截面，板厚16mm，横联腹杆及撑杆均采用工字型截面。